A nátrium-karbonát (Na 2 CO 3) egy szervetlen só, nátrium, alkálifém-és szénsav. Világszerte szénsavnak is hívják. A tavak és a vulkáni tevékenységek a talajt nátriummal gazdagították, amelyből a növényeket táplálták; majd tűz után ezek a növények eloszlatják a karbonát-hamut.
Hogyan származik ez a só a fém-nátriumból? A tiszta nátrium 3s 1 vegyértékű konfigurációjú. A 3s 1-es keringő elektronja a természetben más elemekkel (például kén, oxigén, klór, fluor stb.) Könnyen leválasztható, ásványi vegyületeket képezve, amelyekben a stabil Na + ion részt vesz.
A Na + -ot más ionos vegyületek kísérik ezekben a szilárd anyagokban; Ezek közül a nátrium-karbonát még csak egy jelen van a természetben. Azóta az összes korú civilizációban használják. Ezek a civilizációk ebben a szürkésfehér porban jótékony tulajdonságokat találtak otthonaik és embereik számára.
Ezek a tulajdonságok megjelölték annak felhasználását, amely manapság fenntartja a múlt hagyományos aspektusait, mások pedig alkalmazkodnak a jelenlegi igényekhez.
A nátrium-karbonát nagyon bőséges a természetben, és talán a Föld bolygón kívüli más területeken is, például a Naprendszer holdjai között.
Képlet
A kémiai képlete nátrium-karbonát Na 2 CO 3. Hogyan értelmezzük? Ez azt jelenti, hogy a kristályos szilárd anyagban minden CO 3 2– ionra két Na + ion van.
Szerkezet
A felső képen a struktúra Na 2 CO 3 -anhidridet (más néven kalcinált szóda). A lila gömbök megfelelnek a Na + -ionoknak, míg a fekete és a vörös gömbök a CO 3 2– -ionoknak.
A karbonát-ionok lapos trigonális struktúrájúak, csúcsukon oxigénatomok vannak.
A kép panorámát nyújt magasabb síkból. A Na + -ionokat hat oxigénatom veszi körül, amelyek a CO 3 2– ionokból származnak. Azaz, a Na 2 CO 3 -anhidrid nátrium találkozik egy oktaéderes koordinációs geometriában (ez van zárva a központban egy oktaéder).
Ez a szerkezet azonban képes a vízmolekulák befogadására is, hidrogénkötések útján kölcsönhatásba lépve a háromszögek csúcsaival.
Tény, hogy a hidrátok Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O, Na 2 CO 3 · 7H 2 O, Na 2 CO 3 · H 2 O, és mások) is nagyobb bőség, mint a vízmentes só.
A karbonát fő természetes forrásai a termonatrit (Na 2 CO 3 · H 2 O), a natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) és a trón (Na 3 (HCO 3) (CO 3) · 2H 2 O) az első képen a nátrium, különösen az ásványi trona jelenik meg.
Alkalmazások
A nátrium-karbonát számos funkciót tölt be az emberekben, az otthonokban és az iparban, ezek közül a következők közül kiemelkedik:
- A nátrium-karbonátot sok tisztítószerben használják. Ennek oka a fertőtlenítő képessége, a zsírok oldódási képessége, valamint a víz lágyító tulajdonsága. Ez a mosodák, mosogatók, mosogatógépek, üvegtisztítók, folttisztítószerek, fehérítők stb. Része.
- A karbonát-fertőtlenítőszert nem durva kemény felületeken, például padlón, falakon, porcelánon és fürdőkádon lehet használni, az üvegszál és az alumínium kivételével, amelyek megkarcolhatók.
- Egyes élelmiszerekben használják, hogy elkerüljék az ezekben előforduló csomósodást.
- Különböző testápolási termékekben található, mint például buborékfürdők, fogkrémek és szappanok.
- Az üvegiparban használják, mivel képesek a szilikátok bontására.
- Úszómedencék karbantartásában használják, ahol fertőtlenítő és pH-szabályozó funkciót végeznek.
- Emberben terápiásán használják gyomorégés és dermatitisz kezelésére.
- Az állatgyógyászatban ótvarférgek kezelésére és a bőr tisztítására használják.
Hogyan történik ez?
A nátrium-karbonát a Solvay-eljárás során tengeri sóoldattal és mészkővel (CaCO 3) állítható elő. A fenti képen a folyamat diagramja látható, amely feltünteti a gyártási útvonalakat, valamint a reagenseket, a közbenső anyagokat és a termékeket. A reagenseket zöld betűkkel, a termékeket pedig piros betűkkel írják.
Ezeknek a reakcióknak a követése kissé bonyolult lehet, de az általános egyenlet, amely csak a reagenseket és termékeket jelöli:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
A CaCO 3 nagyon stabil kristályszerkezettel rendelkezik, ezért folyamatosan sok energiát igényel, hogy szétesjen CO 2 -vá. Ezen túlmenően, ez a folyamat során nagy mennyiségű CaCI 2 (kalcium-klorid) és az egyéb szennyeződések, amelynek kisülések befolyásolja a minőséget a vizek és a környezet.
Az ipari környezetben vannak más nátrium-karbonát-előállítási módszerek is, például a Hou és a Leblanc eljárások.
Ma fenntartható a természetes ásványi anyagokból való előállítás, ezek közül a trona a legelterjedtebb.
Másrészt a tradicionálisabb módszer nátriumban gazdag növények és algák termesztéséből és égéséből állt. Ezután a hamukat vízzel mossuk és melegítjük, amíg a terméket el nem kapjuk. Innentől jött a híres szóda hamu.
Tulajdonságok
Na 2 CO 3 egy szagtalan, higroszkópos, fehér, szilárd anyag formájában, amelynek molekulatömege 106 g / mol, és a sűrűsége 2,54 g / ml 25 ° C-on.
Tulajdonságai megváltoznak, amikor beépíti a vízmolekulát kristályszerkezetébe. Mivel a víz hidrogénkötéseket képezhet, és az ionok "teret" képezhetnek közöttük, a kristály térfogata növekszik, és a hidrát sűrűsége csökken. Például, a Na 2 CO 3 · 10H 2 O, amelynek sűrűsége 1,46 g / ml.
A Na 2 CO 3 851 ºC-on olvad, a következő egyenlet szerint bomlik:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Noha a CO 3 2– és Na + ionok méretükben is különböznek, elektrosztatikus kölcsönhatásuk nagyon hatékony és stabil kristályrácsot tart fenn.
A vízmolekulák „bejutnak” ezekbe a kölcsönhatásokba, és ennek eredményeként a hidrátok hajlamosabbak a bomlásra, mint az anhidrid.
Bázikus só; vagyis, ha vízben oldjuk, akkor az előállított oldat pH-ja nagyobb, mint 7. Ez annak köszönhető, hogy a hidrolízis a CO 3 2-, amelynek reakció kibocsátások OH - a közegben:
CO 3 2– (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Nagyon jól oldódik vízben és poláris oldószerekben, például glicerinben, glicerinben, acetonban, acetátokban és folyékony ammóniában.
Irodalom
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. Az 1. csoport elemeiben (negyedik kiadás., 265. o.). Mc Graw Hill.
- scifun.org. (2018). Nátrium-hidrogén-karbonát és nátrium-karbonát. Visszakeresve: 2018. április 8-án, a (z) scifun.org webhelyről
- Wikipedia. (2018). Nátrium-karbonát. Visszakeresve: 2018. április 8-án, az en.wikipedia.org webhelyről
- Pubchem. (2018). Nátrium-karbonát. Visszakeresve: 2018. április 8-án, a következő helyről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ciner Resources Corporation. (2018). Mosószóda. Letöltve: 2018. április 8-án, a ciner.us.com webhelyről
- Qniemiec. (2010. május 7.). Solvay-folyamat.. Helyreállítva: Wikimedia.org
- Peltier K. (2018. július 3.). Minden, amit tudnia kell a nátrium-karbonitról. Letöltve: 2018. április 8-án, a következő helyről: thespruce.com
- Net Industries. (2018). Nátrium-karbonát - nátrium-karbonát felhasználása. Visszakeresve: 2018. április 8-án, a következő helyről: science.jrank.org